調(diào)控小麥旗葉姿態(tài)的基因定位與細(xì)胞生物學(xué)分析.pdf

1、小麥高產(chǎn)和高光合速率與旗葉姿態(tài)密切相關(guān)，而且旗葉光合作用同化物是小麥籽粒物質(zhì)積累的最主要來(lái)源。所以改善旗葉姿態(tài)從而提高小麥的光合能力是提高產(chǎn)量的重要手段。小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾募Z食作物之一，但目前對(duì)于小麥旗葉姿態(tài)遺傳基礎(chǔ)的研究還很少。對(duì)調(diào)控小麥旗葉姿態(tài)的遺傳機(jī)制進(jìn)行研究，并鑒定出調(diào)控旗葉姿態(tài)的QTL位點(diǎn)或基因，對(duì)于通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇旗葉姿態(tài)的方式來(lái)提高小麥的光合作用效率具有重要意義。我們首先利用“小偃54×8602”RIL群體篩選出了2D

2、染色體上一些與直立和下披旗葉連鎖的SSR分子標(biāo)記。然后利用“小偃54×8602”F2群體對(duì)調(diào)控旗葉姿態(tài)的基因做了定位；進(jìn)而研究了旗葉葉枕部位的細(xì)胞壞死是否和旗葉下披有密切關(guān)系；主要研究結(jié)果如下：
　　 1. 利用旗葉直立的小偃54和旗葉轉(zhuǎn)披的8602構(gòu)建的“小偃54×8602”RIL群體為研究材料，發(fā)現(xiàn)旗葉姿態(tài)存在著較大的遺傳變異。通過(guò)篩選共鑒定出10個(gè)與直立和下披旗葉連鎖的SSR/基因標(biāo)記，都分布在2D染色體上，分別為Xwmc

3、144、Xcfd233、Xbarc228、Xwmc41、Xwmc181、Xcfd16、Xcfd168、gs2、Xgwm539、Xcfd161。
　　 2. 對(duì) “小偃54×8602”F2群體7000植株的旗葉姿態(tài)進(jìn)行了鑒定，從中篩選了具有典型披葉的植株200株，典型直立葉的植株500株。利用獲得的10對(duì)與目標(biāo)性狀連鎖的標(biāo)記對(duì)700個(gè)“小偃54×8602” F2單株的基因型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)SSR標(biāo)記Xwmc144與直立旗葉單株緊密連

4、鎖，在下披旗葉單株中也有部分表現(xiàn)出直立的基因型，說(shuō)明在這個(gè)位點(diǎn)披葉對(duì)直立葉是顯性。SSR標(biāo)記Xbarc1138與下披旗葉單株緊密連鎖，其在直立旗葉中也有部分表現(xiàn)出下披和雜合基因型，說(shuō)明在這個(gè)位點(diǎn)披葉對(duì)直立葉是隱性。用Komsai函數(shù)將交換單株數(shù)目轉(zhuǎn)換為遺傳圖距，并結(jié)合MAPMAKER/EXP3.0軟件，最終將下披旗葉顯性基因定位在距Xwmc144標(biāo)記0.8 cM的位置，將下披旗葉隱性基因定位在Xbarc1138標(biāo)記與Xcfd16標(biāo)記之間

5、，且距離Xbarc1138標(biāo)記 3.3 cM。其中Xwmc144與Xbarc1138分別位于2D染色體短臂與長(zhǎng)臂上，且都位于著絲粒附近。
　　 3. 通過(guò)對(duì)直立旗葉和下披旗葉的植株觀察，發(fā)現(xiàn)有些下披旗葉植株的葉枕區(qū)有變黑壞死現(xiàn)象，我們?nèi)∠嗤瑫r(shí)期的小偃54、小偃81和8602對(duì)葉枕區(qū)進(jìn)行觀察，葉枕區(qū)的顏色并沒有明顯差異。通過(guò)用Evan's blue進(jìn)行染色，結(jié)果顯示直立和下披旗葉的葉枕區(qū)細(xì)胞著色程度沒有差異，表明旗葉的直立和下披與